首席数据官负责过渡期公司的数字化转型，并在数字化程度已然较高的公司统领数字战略。他/她的主要职责是提升各部门的数字行为意识，帮助各部门了解使用数字媒体的新方式。他/她会根据公司的服务部门（如业务、传播、营销、供应链、人力资源等），制定必要的战略，并建立必要的部门架构。他/她有时会直接带领数字营销团队（获客、媒体、电子商务、数字等），有时也会参与内部流程的评估。
首席数据官一般隶属于营销部，有时直接向首席执行官汇报。无论是哪种情况，首席数据官都会与最高管理层密切配合。首席数据官可能还会负责评估某些内部流程。
首席数据官负责公司的一切数据相关工作。不同企业的首席数据官职责可能各不相同，但共通点是制定全公司的数据治理战略（包括数字化或非数字化的数据），帮助各部门利用数据提升决策流程和团队效率。他/她有时会负责数据治理战略的执行，从数据收集、建模到分析，并协调不同运营团队之间的工作。首席数据官的出现适逢大数据的兴起，在此趋势下，各大公司纷纷开始制定自己的数据战略。
首席数据官不应与数据保护官相混淆。根据《通用数据保护条例》，数据保护官必须是独立方，能够独立履行其职责。
